Question

如圖所示，上端開(kāi)口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，截面積為40cm²的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內(nèi)．在汽缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動(dòng)．開(kāi)始時(shí)活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p₀(p₀＝1.0×10⁵Pa為大氣壓強(qiáng))，溫度為300K.現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330K時(shí)，活塞恰好離開(kāi)a、b；當(dāng)溫度為360K時(shí)，活塞上升了4cm.g取10m/s²求：

①活塞的質(zhì)量；

②物體A的體積．

 

Answer 1

① m＝4kg   ②ΔV＝640cm³

解析:（1）熱力學(xué)零度不可達(dá)到是熱力學(xué)第三定律，A錯(cuò)；由教材知熱力學(xué)第二定律一種表述是不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化，B對(duì)；熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是ΔU＝Q＋W，C錯(cuò)；能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中總量保持不變是能量守恒定律，D錯(cuò)。

 

（2）�、僭O(shè)物體A的體積為ΔV.

T₁＝300K，p₁＝1.0×10⁵Pa，V₁＝60×40－ΔV

T₂＝330K，p₂＝(1.0×10⁵＋)Pa，V₂＝V₁

T₃＝360K，p₃＝p₂，V₃＝64×40－ΔV

由狀態(tài)1到狀態(tài)2為等容過(guò)程＝              3分

代入數(shù)據(jù)得m＝4kg                                2分

②由狀態(tài)2到狀態(tài)3為等壓過(guò)程            3分

代入數(shù)據(jù)得ΔV＝640cm³                                      1分